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Ilischvorrichtung Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf edium-Dosieranlagen
und besonders auf Medium-Vosieranlagen zum genauen Dosieren von Sirup und Wasser
bei der Herstellung von Getränken.
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Um eine konstante Nediumhöhe über einen Auslauf zu halten und um Schwankungen
in der Abgabemenge aes Mediums am Auslauf zu verringern, sehen bekannte Dosiervorrichtungen
eine senkrechte Uberströmleitung vorgegebener Höhe und einen Mediumauslauf unten
am Rohr vor, wobei åuf geeignete Weise dafür gesorgt wird, daß die Uberströmleitung
in einem überströmenden Zustand gehalten wird. Eine der am häufigsten verwendeten
Vorrichtungen, die dafür sorgt, daß die Uberströmleitung überströmt, ist bisher
eine Pumpe gewesen, die so angeordnet ist, um das Medium von einer geeigneten Stelle
in die Uberströmleitung zu leiten. A1-lerdings hat die Uberströmpumpe selbst Schwierigkeiten
gemacht. So ist zum Beispiel die Anordnung der pumpe und des zum Antrieb erforderlichen
Motors im allgemeinen klobig, und zwar sowohl vom konstruktiven als auch von funktionellen
Gesichtspunkt her gesehen, weil zusätzliche Standvorrichtungen,
zusätzliche
Armaturen und behelfsmäßige Einführungen des Pumpenlaufrades an einer geeigneten
Stelle in einen getrennten Mediumtank erforderlich sind.
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In einer solchen Anordnung ist es bisher außerdem erforderlich gewesen,
eine Voreinströmleitung zwischen der Mediumquelle und dem Uberströmrohr.oder innerhalb
des Uberströmrohrs selbst vorzusehen. Ein weiteres Problem bei bekannten Medium-Dosiervorrichtungen
ist in der Schaumbildung der Medien beim Vermischen zu sehen.
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Schaumbildung wirkt sich nachteilig aus, da sie dazu neigt, die Medien
aufzuquellen, was zu einem ungleichförmigen Abfluß der Medien aus der Mischphase
und einer ungleichmäßigen Abfüllung der zu füllenden Behältnisse führt .
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Bei bekannten Dosiereinrichtungen wird ein senkrechtes Uberströmrohr
teilweise innerhalb der Dosiereinrichtung angeordnet, wobei ein Mediumauslauf unten
am Boden des Tanks vorgesehen ist, der in die obere Abdeckung eines Medienmischbehälters
führt. Während diese Anordnung sich als zufriedenstellend bei bestimmten Medien
bei bestimmten Strömungsgeschwindigkeiten erweist, ergibt sich ein schlechtes 31
endprodukt in solchen Fällen, wo die Medieneigenschaften geändert werden oder wo
die Strömungsgeschwindigkeit erheblich erhöht wird oder wo andere Änderungen vorgenommen
werden. Beim Dosieren, Mischen und Abfüllen von Getränken ohne Kohlensäure zusätze
zum Beispiel spritzen der Sirup und das wasser die aus dem unteren Auslauf des Uberströmrohrs
in einen Mischtank geleitet werden, und sie nehmen Luft auf, was zu einer abzulehnenden
Tendenz zur Schaumbildung von gemischten Ge-Tränken beim Abfüllen der einzelnen
Flaschen führt. Bei
der Dosierung, dem Mischen und dem Abfüllen
von Getränken mit geringen Kohlensäurezusätzen haben die Aufnahme von IÜft und das
Spritzen dazu geführt, daß das Gemisch bakteriell verdorben wurde.
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Bs ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Mediendosiereinrichtung vorzusehen, bei der eine einfache und keimfreie Strömungs-
und Aufbauanordnung für eine Vorrichtung sichergestellt ist, um ein Standrohr in
einer uberströmphase zu halten, so daß komplizierte Gehäuseanordnungen umgangen
werden können, und bei er eine statische Druckhöhe mit höherer Konstanz auf einen
Mediumauslauf gehalten werden kann, um einen gleichmäßigeren, genaueren und kontinuierlichen
Nediumfluß durch den Auslauf zu erzielen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine eingetauchte Mediumauslaufanordnung
vorzusehen, die von der Mediumdosiereinrichtung zu einem Medium-Mischtank führt,
um hier einen gleichförmigen und kontinuierlichen Medienfluß zu erzielen und um
Spritzen, Schaumbildung und Luftaufnehmen der Medien und des Gemisches der Medien
zu vermeiden.
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Die Zeichnung ist ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung.
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Die Zeichnung zeigt zwei Behälter 10, 11, die getrennt, jedoch nebeneinanderliegend
angeordnet sind. Jeder der ehälter 10, 11 weist einen Boden 12 und eine Abdeckung
14 auf, wobei die Abdeckungen der Behälter mit Luftfittings 15 ausgerüstet sind
oder aber die Abdeckungen selbstrelativ,'ocker auf den jeweiligen Behälterkörper
aufgesetzt
sind, um die Medien innerhalb der Behälter unter Atmosphärendruck
zu halten. Ein Motor 16 ist auf jeden der Behälter 10,11 aufgesetzt, um eine Pumpenwelle
18 anzutreiben, wobei die Pumpenwelle wiederum zum Antreiben einer UmwälzEreiselpumpe
dient, die direkt unter dem Motor am Boden des Mediumtanks angeordnet ist und mit
einem Laufrad 20 ausgerüstet ist, das direkt unter einer Öffnung 21 in dem Tankboden
angeordnet ist und feststehend in einer Strömungspassage 22 zentriert ist, welche
am Tankboden angeschlossen ist und von der Offnung in dem Boden des Tanks zum unteren
Teil einer Uberströmsäule 24 führt. Jede der Säulen 24 ist teilweise innerhalb einer
der Behälter 10,11 angeordnet und weist ein uberströmende 26 auf, das innerhalb
des Behälters zur Atmosphäre öffnet. Ein Medium-Auslaufende 28 ist im Abstand yom
Boden des Behälters angeordnet und mit geeigneten Offnungen versehen, um ein Auslaufen
der Medien in einen getrennten unteren Medienaufnahmebehälter zu gestatten.
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Das Laufrad 20 pumpt das Medium aus den Behältern 10,11, wobei die
Medien in den Behältern mittels eines schwimmerbetätigten Ventils 29 auf einen vorbestimmten
Stand gehalten werden. Die Strömungspassagen 22 sind an den Überstrpmsäulen 24 befestigt
und öffnen in eine Mündung 31 seitlich an den Säulen. Das Laufrad 20 ist iLl ; r
Strömungspassage 22 mittels dreier senkrechter Käfigstangen 23 zentriert, deren
obere Enden 25 an den Abdeckungen 14 der Behälter befestigt sind. Die unteren Enden
27 der Käfigstangen sind an einem Lautradrrng 29 befestigt, der so ausgebildet ist,
um eng innerhalb der Strömungspassagen 22 anzuliegen, wobei der Ring 29 an dem Laufrad
befestigt
ist und das Laufrad unterhalb des Tankboden hält. Der
Ring 29 weist ein Auge 37 auf, durch das die Medien aus den Behältern in die Strömungspassagen
laufen.
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Eine Öffnung 30 ist am Auslaufende der Uberströmsäule angeordnet,
und Durchflußregeleinrichtungen 32 sind zur Regelung des Medienflusses vorgesehen,
zum Beispiel durch Austausch einer unveränderlichen Blende durch eine andere Blende.
Eine Leitung 33 ist an die Öffnung 30 an einem Ende angeschlossen und weist ein
Auslauf ende 34 auf, das in den unteren Teil eines getrennten unteren Medienaufnahmebehälters
36 mündet, um Medien aus den Säulen 24 aufzunehmen. Ein Perlrohr 38 ist innerhalb
des Aufnahmetanks 36 angeordnet, wobei das Rohr 38 ein unteres Ende aufweist, um
C02 in den Tank einzufuhren, und das obere Ende des Perlrohrs an einen Kohlensäuretank
angeschlossen ist, der für eine ständige Versorgung mit CO2 sorgt.
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Ein Absperrstößel 40 ist innerhalb jeder Überströmsäule vorgesehen,
wobei der Stößel 40 eine Kolbenstange 42 aufweist, die an einen Luftzylinder oder
an einen Druckluftmotor 44 an der Abdeckung des Mediumbehälters angeschlossen ist.
Die Motoren 44 betätigen die Stöße 40, 41 und werden durch elektrische Fühler 46
gesteuert, die an den oberen Enden 26 der Uberströmsäulen 24 angeordnet sind, und
durch Fühler 48 in den jeweiligen Behältern 10,11. Die Fuhler 46 sind mit einem
Relais 50 verbunden, um die Motoren einzuschalten und gleichzeitig die Stößel 40,41
zu betätigen, um die wffnungen am Boden beider Uberströmsäulen gleichzeitig zu schließen,
wenn das Medium nicht oben aus beiden Säulen ausströmt. Die Fühler
48
sind mit einem Relais 51 verbunden, um das gesamte System stillzusetzen, wenn das
Niveau der Medien in den Behältern abnormal ansteigt und an die Fühler 48 gelangt.
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Der Nediumbehälter 10 kann als Wassertank benutzt werden, wobei ein
Einlauf 52 zur Aufnahme von gefiltertem Wasser vorgesehen ist. Der Mediumbehälter
11 kann zur Aufnahme von Sirup benutzt werden, der bei der Herstellung von alkoholfreien
Getränken benötigt wirdv Ein Einlauf 54 ist zur Einleitung des Sirups vorgesehen.
Nicht dargestellte Pumpen sorgen für die Zuleitung von Wasser und Sirup in die beiden
Behälter 10,11, wobei diese Pumpen automatisch durch schwimmerbetätigte Ventil-
oder Luftschalter 29 und Schwimmer 56,57 gesteuert werden, die auf Änderungen des
blüssigksitaniveaus innerhalb der Behälter ansprechen.
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Der Aufnahmebehälter 36 weist einen Auslauf 41 auf, der in einen Karbonationstank,
in eine Wlaachenbbfüllmaschine oder in eine Mischkammer führen kann, je nach Bedarf,
wobei nicht dargestellte geeignete Vorrichtungen vorgesehen sind, um das Sirup-
und Wassergemisch aus den Behälter 36 abzuziehen. Ein schwimmerbetätigter Luftschalter
43 ist in dem Aufnahmebehälter vorgesehen, um den Medienfluß aus dem Auslauf 41
zu regeln, wobei der Schalter ein nicht dargestelltes pneumatisches Steuerventil
betätigt, um eine nicht dargestellte Kreisipumpe einzuschalten, die für das Abziehen
der Medien aus dem Behälter in Abhängigkeit von dem Niveau der Medien in dem Behälter
sqrgt.
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Die Medien werden von den Behältern in die Strömungspassagen
nach
unten gepumpt, die in die jeweiligen Uberströmsäulen führen. Die Uberströmsäulen
sind mit ihren oberen Teilen innerhalb des zugehörigen Behälters und mit den unteren
Teilen unterhalb der Behälter angeordnet. Die uberströmsäulen werden durch die Umwälzpumpen
in einem überströmenden Zustand gehalten. Die Medien strömen aus den Säulen in die
Behälter über und werden durch die Pumpen in die tberstrmsäulen umgewälzt. Auf diese
Weise wird ein kontinuierliches Umwälzen der Medienströme innerhalb der Medienbehälter
aufrechterhalten, wobei die Ströme nach unten durch eine Strömungspassage in die
Uberströisäule, nach oben zum Uberströmende der Säule und dann wieder in den Mediumbehälter
geleitet werden. Die aus der Uberströmsäule fließenden Medien werden durch eine
flosierblende in einen unteren Aufnahmebehälter geleitet, wo Wasser und Sirup aus
den beiden oberen Behältern zusammenfließen. Es ist klar, daß es Zweck der Uberströmsäule
ist, eine konstante Höhe oder einen konstanten Flüssigkeitsdruck über der Dosierblende
aufrechtzuerhalten. Die Laufräder werden kontinuierlich in Umlauf gehalten, um jede
der Uberströmsäulen in einem überströmenden Zustand zu halten, um auf diese Weise
einen gleichförmigen Fluß der Ndien durch die Blende sicherzustellen.
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Die Umwälzpumpen sind, um die Medien in einem überströmenden Zustand
zu halten, in neuer Anordnung direkt innerhalb der Medienbehälter vorgesehen, um
auf diese Weise getrennte Pumpengehäuse, getrennte Dichtungen und Fittings für eine
außen angeordnete Pumpe umgehen zu können. Die Lage der Pumpen gewährleistet eine
leichtere Wartung der Pumpe, da sie im gleichen Arbeitsgang mit
der
Reinigung des Mediumbehälters gereinigt werden kann.
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Nicht dargestellte getrennte Reinigungsvorrichtungen sind in jedem
der Behälter vorgesehen, um die Behälter auszuspülen oder zu reinigen. Diese Reinigungsvorrichtung
kann in der Form einer Heißwassereinspritzung mit geeigneten Zusätzen vorgesehen
sein, um die Medienbehälter, die Umwälzpumpen, die Uberströmsäule und den Mediumauslauf
in einem Arbeitsgang vollständig zu reinigen.
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Das Pumpenlaufrad ist direkt unterhalb des Bodens des Behälters in
einer Strömungspassage angeordnet, die zu dem Uberströmtank führt. Diese besondere
Lage gewährleistet einen kontinuierlichen, konstanten Flüssigkeitsstand oberhalb
des Pumpenlaufrades. Das sich drehende Laufrad erzeugt ein gewisses Maß an Wirbelbildung
; diese Wirkung wird allerdings weitgehend durch die Anordnung des Laufrades innerhalb
der Strömungspassage unterhalb des Tankes gedämpft; außerdem ist die Wirbelbildung
nicht ausreichend, um einen Strudel am Laufrad zu erzeugen. Auf diese Weise wird
eine Kavitation und das Ansaugen von Luft auf Grund einer nicht ausreichenden Medienmenge
oberhalb des Laufrades vermieden, und Schwankungen des Nediumniveaus innerhalb der
Behälter auf Grund der Drehung des Laufrades werden auf ein Mindestmaß begrenzt.
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Die Kavitation oder das Ansaugen von Zuluft ist bes@nders nachteilig,
da sie eine Auflockerung und ein Aufquellen der Medien verursacht und zu einem ungleichmäßigen
Medienfluß durch den Auslauf führt. Die neue Anordnung des Laufrades am oberen Ende
der Strömungspassage, die zum t'berströmtank führt, hat nachgewiesenermaßen zu einem
optimalen Wirlwngsgrad des Laufrades geführt, so daß auf diese Weise ein kontinuierlicher
Medienfluß aus der über
strömsäule gewährleistet ist. Die Verwendung
eines übermäßiggroßen Laufrades, das eine größere Leistungsaufnahme erfordert, wird
auf diese Weise umgangen, und ein relativ gleichmäßiger Medienfluß aus den Behältern
in die uberströmsäulen wird aufrechterhalten. Indem das Laufrad etwa 12 mm unterhalb
des Bodens der Medienbehälter in der Strömungspassage gehalten wird, die zu den
bberströmsäulen führt, wird ein im wesentlichen konstanter Druck auf den Auslauf
auf Grund eines gleichförmigen, kontinuierlichen Uberströmens der Medien aus dem
oberen Ende der Uberströmsäule gewährleistet, und damit eine konstante Druckhöhe
des Mediums über den Blenden. Anstatt von einer bisher bekannten direkten Offnung
aus dem Auslauf an der Überströmsäule in den oberen Teil eines Aufnahmebehälters
Gebrauch zu machen, zieht die vorliegende Erfindung ein getrenntes Medienrohr oder
eine Zuleitung in Betracht, die in den Aufnahmebehälter führt und einen eingetauchten
Auslauf für die Medien vorsieht. Die auslaufenden Medienhaben eine gewisse igenumwälzwirlkung,
, die zum Mischen und blenden der Medien beiträgt, wodurch die Notwendigkeit zur
Anordnung von Mischleitblehhen innerhalb des Behälters verringert oder ganz ausgeschaltet
wird.
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Unerwarteterweise hat sich herausgestellt, daß beim Anordnen des Auslaufendes
oder der Mündung in einer unteren, eingetauchten Lage in dem Aufnahmebehälter die
gewöhnlichen Erscheinungen der Schaumbildung, des Spritzens und der flifteinschlüsse
der Medien fast vollständig ausgeschaltet werden können, wodurch ein oxydatives
und bakterielles Verderben der Medien vermieden werden kann, da die Medien keine
Gelegenheit haben, in eine atmosphärische Zone zu gelangen und hier Luft aufzunehmen.
Ein Perlrohr, das kontinuierlich C02 in den Auinahmebehälter einleitet,
sorgt
dafür, daß die Medien innerhalb des Aufnahmebehälters in einer leicht kohlensäurehaltigen
Atmosphäre gehalten werden, um auf diese Weise die Möglichkeit einer Luftaufnahme
weiter zu verringern